See pole päris nii, nagu ilmuks teade „Tee, Earl Grey, kuum” ja aurutatava joogi küsimine, kuid peaaegu. "Alustad selle osa joonistamisega, mida soovid ehitada, vajutad nuppu ja välja tuleb see osa," ütles NASA lennunduse põhiprogrammi tehnoloogiajuht Karen Taminger.
Electron Beam Freeform Fabrication ehk EBF3150 loob lennukitele osi - mitte sööki ja jooke - ning kasutab kihiliste metallist esemete tootmiseks keskkonnasõbralikku ehitusprotsessi. See tehnika võib lennundustööstuse revolutsiooniliselt muuta ning sellel võib olla rakendusi ka tulevastele kosmoselaevadele ja meditsiiniringkondadele. Seda saab kasutada lennukite väikeste, detailide või suurte konstruktsioonitükkide valmistamiseks.
EBF3150 töötab vaakumkambris, kus elektronkiir on fokuseeritud pidevalt toidetavale metalli allikale, mis sulatatakse ja kantakse seejärel kihi kaupa pöörleva pinna peal, kuni osa on valmis. Seadme arvutisse sisestatakse detaili detailne kolmemõõtmeline ristlõige, mis annab teavet selle kohta, kuidas detaili tuleks seestpoolt üles ehitada. See juhib objekti tootmiseks elektronkiire ja metalli sissevoolu, ehitades selle kihiti.
EBF3150 kaubanduslikud rakendused on juba teada ja selle potentsiaal on juba testitud, ütles Taminger, märkides, et on võimalik, et mõne aasta jooksul lendavad mõned lennukid selle protsessiga valmistatud osadega.
Kasutatavad metallid peavad olema ühitatavad elektronkiirega, nii et seda saab energiavoogu kuumutada ja muuta see korraks vedelaks. Alumiinium on ideaalne materjal kasutamiseks, kuid kasutada võib ka teisi metalle. Tegelikult saab EBF3150 käsitseda kahte erinevat lähtematerjalide allikat samal ajal, kas segades need ainulaadseks sulamiks või kinnistades ühe materjali teise, näiteks sisestades kiudoptilise klaasi ahela alumiiniumdetaili sisse, võimaldades andurite paigutamist aladele, mis enne olid võimatud, ütles Taminger.
Kuigi kohapeal testitud EBF3 seadmed on üsna suured ja rasked, loodi väiksem versioon ja see testiti edukalt NASA reaktiivlennukil, mida kasutatakse uurijatele lühikese kaalutu perioodi vältel. Järgmine samm on rahvusvahelise kosmosejaama riistvara demonstratsiooni lennutamine, teatas Taminger.
Tulevased Kuu baasmeeskonnad võiksid EBF3 abil kasutada varuosade tootmiseks vastavalt vajadusele, selle asemel et tugineda Maalt käivitatud osade pakkumisele. Astronaudid võivad olla võimelised kaevandama söödavarusid Kuu pinnasest või koguni taaskasutama kasutatud maandumislaevade etappe nende sulatamise teel.
Kuid selle protsessi otsene ja suurim potentsiaal on lennundustööstuses, kus reisilennuki peamisi struktuurisegmente või reaktiivmootorite korpuseid saaks toota umbes 1000 dollari kohta naela eest vähem kui tavalistel vahenditel, ütles Taminger.
Seade on keskkonnasõbralik, kuna selle ainulaadne valmistamistehnika vähendab jäätmete kogust. Tavaliselt võib lennukitootja alustada 6000-naelise titaanplokiga ja masindada see 300-naelise osani, jättes 5700 naela materjali, mis tuleb ringlusse võtta, ja kasutades protsessis mitu tuhat gallonit lõikamisvedelikku.
"EBF3-ga saate ehitada sama detaili, kasutades ainult 350 naela titaanist, ja masina ära kõigest 50 naela, et saada see osa lõplikku konfiguratsiooni," ütles Taminger. "Ja EBF3 protsess kasutab sama osa loomiseks palju vähem elektrit."
Ehkki lennundustööstuse algdetailid on lihtsa kujuga, asendavad juba kavandatud osad, kuid nullist alates kavandatud osad, pidades silmas EBF3150 protsessi, võivad viia reaktiivmootorite tõhususe, kütuse põlemiskiiruse ja komponentide eluea paranemiseni.
"Oma osa kihiti kihiliseks ehitamiseks on palju jõudu, sest võite saada sisemised õõnsused ja keerukused, mis pole mehaanilise töötlemisega võimalik materjalist," lausus Taminger.
Lisateavet leiate Karen Tamingeri ettekandest EBF3150.
Allikas: NASA
